中国日报1月30日电(记者 闫东洁)在过去20多年间,除了人们熟知的1996年出生的世界上第一只克隆羊多莉,体细胞核移植(SCNT)技术已被广泛用于多种哺乳动物的克隆,包括牛、小鼠、猪、山羊、兔子和狗。
1月16日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心孙强研究员、刘真研究员及中国科学院遗传与发育研究所陆发隆研究员等在 Nature Communication期刊发表了新的研究成果,报告了一只成功克隆并存活到三岁的健康恒河猴。
它被命名为ReTro,是第一只活到成年的克隆恒河猴。研究称,通过滋养层替换的方法,找到了一种有前途的灵长类动物克隆策略。这增进了对灵长动物繁殖性克隆机制的理解,或有助改进其效率。
题为《解剖重编程机制和滋养层替换在猴子体细胞核移植中的应用》(Reprogramming mechanism dissection and trophoblast replacement application in monkey somatic cell nuclear transfer)的研究论文提到,在传统的克隆方法中,大多数哺乳动物的活产率极低,仅为1%至3%,而且胚胎和新生死亡率都比较高。
孙强团队发现,克隆猴子的低存活率是由对重编程机制的理解不足造成的。"我们的发现揭示了SCNT猴胚囊胞内DNA甲基化普遍减少和母源印记基因失活的情况,"他说。
先前的研究表明,与人工授精所得的相比,克隆猪和老鼠显示出异常的胎盘结构,以及牛和绵羊SCNT胚胎由于胎盘缺陷而出现胎儿死亡。此外,在克隆老鼠的胎盘和SCNT所得的滋养层干细胞中观察到印记基因的异常表达。
中国研究团队特别建立了一种恒河猴滋养层替换方法,通过将SCNT胚胎内细胞团(ICM)注入由细胞质内精子注射(ICSI)胚胎产生的去除ICM的囊胚。这只成功克隆的恒河猴已经存活超过两年。
孙强及其团队在过去的10年里一直致力于灵长类克隆技术研究,并取得了一些重大突破,对国际学术界产生了相当大的影响。
大约20年前,孙强在云南省西双版纳傣族自治州的一座山上待了四年。在此期间,他每天都与山上的猴子为伴,进行观察和研究。最终,在2007年的传统中国节气"立春"这一天,他的团队成功培育了中国首批试管猴。
这是孙强及其团队的首个代表性成就,自那时起,第一只试管猴的照片一直摆放在孙强的办公桌上。
"早在20世纪80年代,美国就报道了通过辅助生殖技术获得的存活恒河猴。无论是创造转基因和基因编辑猴,还是进行猴体细胞克隆研究,掌握灵长类辅助生殖技术都是前提,"孙强说。
2017年,世界上第一只克隆猴在中国诞生。孙强和刘真等人利用SCNT技术创造了克隆恒河猴,证明了灵长类克隆的可行性。"克隆猴"被列为2018年中国十大科技名词之一,并被科技部选为中国十大科技进展之一。
"这项技术有望用于构建具有一致遗传背景和基因型的非人灵长类动物模型,用于生物医学研究应用,"孙强说。"中中和花花现在已经达到性成熟,非常健康,与其他猴子一起生活,并且已经自己生下了后代。"
以前,中国科学院神经科学研究所的非人灵长类平台位于江苏省苏州市的西山岛。从火车站到那里需要两个小时的公交车程。
作为该研究所的核心成员,现年仅30岁的刘成为了最年轻的团队负责人。2017年面对克隆猴的挑战,刘几乎每天坐在显微镜前长达6小时,保持笔直的姿势操作小鼠胚胎,磨练自己的技能,使自己能在不到10秒内完成取卵细胞核的移除。兽医团队也日以继夜地观察猴子的月经周期和分娩。
新生猴子需要每2-3个小时喂食,甚至夜间也是如此。在没有心理准备的情况下,要做好这项工作是具有挑战性的。在平台最困难的时候,只剩下七个人,但他们坚持了下来。
孙强说:"在过去的几年里,一些研究生毕业后来这里寻找工作,申请基本的兽医职位。我要求他们首先熟悉猴子。结果,一个多月后,他们离开了,因为生活环境不够方便或者他们无法接受从头开始接受猴子兽医训练。"
灵长类克隆技术的新突破在国际上引发了热烈的讨论。然而,孙强及其团队并未停止努力。上周,他刚刚抵达云南的一个猴子研究基地,开始新的研究工作。